EP1892804B1 - Distributor for connecting actuators and/or sensors - Google Patents

Abstract

The distributor is in a strip form (1) and has a number of connectors (2) in the form of bushes that are used to receive the connection plugs attached to sensors or actuators by cables. An electronic unit (6) is used to provide supplies and signals for the sensors or actuators through pins (4) connected to conductors embedded in the distributor. The distributor and electronic unit are mechanically and electrically separable from each other.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft einen Verteiler zum Verbinden von Aktoren und/oder Sensoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a distributor for connecting actuators and / or sensors according to the preamble of claim 1.

Verteiler sind in ihrem grundsätzlichen Aufbau bekannt (EP 0 695 468 B1). Die bislang bekannten Verteiler sind für den Servicefall problematisch. Wenn Schäden auftreten, betrifft dies im Regelfall die empfindlichere Elektronik. Bei den bislang bekannten Verteilern sind im Servicefall entweder mühevolle Montagearbeiten erforderlich, bei denen auch die sogenannte passive Verkabelung der eigentlichen Sensor-Aktor-Installation gelöst werden muss oder man muss in noch ungünstigerer Weise den gesamten Verteiler auswechseln. Die Problematik vergrößert sich dabei noch erheblich, wenn derartige Verteiler auf eine Schutzart von IP 65 und größer ausgelegt werden müssen, d.h. die damit verbundenen abdichtenden Vergussmassen vorhanden sind. Dies gilt auch für den gattungsgemäßen Verteiler derWO 94/24725.Distributors are known in their basic structure ( EP 0 695 468 B1 ). The previously known distributor are problematic for the service case. If damage occurs, this usually affects the more sensitive electronics. In the hitherto known distributors either laborious assembly work is required in case of service, in which the so-called passive wiring of the actual sensor-actuator installation must be solved or you have to replace the entire distributor even more unfavorably. The problem increases even more, if such distribution must be designed for a degree of protection of IP 65 and greater, ie the associated sealing sealing compounds are available. This also applies to the generic distributor of WO 94/24725 ,

DieDE 196 48 298 C1 betrifft eine Hutschiene mit Aufnahmen für zwei Formleitungskabel.The DE 196 48 298 C1 relates to a hat rail with receptacles for two form-line cable.

Ein typischer Einsatzbereich der Verteiler ist die Verbindung der Aktoren und/oder Sensoren mit einem Bussystem, insbesondere mit entsprechenden Formleitungskabeln.A typical area of application of the distributors is the connection of the actuators and / or sensors to a bus system, in particular to corresponding form-line cables.

Es ist bei einfachen Aufnahmevorrichtungen für derartige Formleitungskabel bekannt (DE 298 18 052 U1), dass in der Vorrichtung Kabeleinführungsöfmungen mit neutralem Querschnitt vorgesehen sind und für jede der Kabeleinführungen jeweils ein Kabelhalter mit adaptiertem Querschnitt vorgesehen ist, der jeweils unter Beibehaltung der jeweiligen Polseite für das Profilkabel in um 180° wendbarer Weise einzusetzen ist. Auf diese Weise können die Formleitungskabel unter Beibehaltung der Polarität in unterschiedlichen Richtungen in die Aufnahmevorrichtung eingeführt werden. In bestimmten Anwendungsfällen führt dies zu einer Erleichterung der Installationsarbeiten in Bezug auf die Kabeleinführung.It is known in simple recording devices for such a form-line cable ( DE 298 18 052 U1 ), that in the device neutral insertion cable entry openings are provided and for each of the cable entries each a cable holder is provided with adapted cross-section, each while maintaining the respective pole side for the profile cable is to be used in 180 ° reversible manner. In this way, the Formleitungskabel can be introduced while maintaining the polarity in different directions in the receiving device. In certain applications, this leads to a simplification of installation work in terms of cable entry.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verteiler der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der bei Gewährleistung einer hohen Schutzart besonderes servicefreundlich ist.The present invention has for its object to provide a distributor of the generic type, which is particularly easy to service while ensuring a high degree of protection.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The invention solves this problem by the subject matter of claim 1.

Die Möglichkeit der Zuführung der Formleitungskabel aus unterschiedlichen Richtungen nunmehr mit Polaritätswechsel ergibt insoweit neue Kabelverlegemöglichkeiten und damit neue Montagemöglichkeiten aufeinanderfolgender derartiger Verteiler innerhalb eines Systems, die in zahlreichen Anwendungsfällen besonders installationsfreundlich sind. Es wird dabei ausgenutzt, dass systembedingt sowieso mehrere unterschiedlich ausgelegte Elektronikbauteile vorgesehen sind und sich im Rahmen eines derartigen Bausatzes problemlos Elektronikbauteile unterschiedlicher Polarität ausgestalten lassen.The possibility of feeding the Formleitungskabel from different directions now with polarity change results in so far new Kabelverlegemöglichkeiten and thus new mounting options successive such distributor within a system, which are particularly easy to install in many applications. It is thereby exploited that, depending on the system, a plurality of differently designed electronic components are anyway provided and electronic components of different polarity can easily be configured within the scope of such a kit.

Dank dieser Ausgestaltung kann im Fall eines Schadens an der Elektronik das Elektronikbauteil als reines Serviceteil problemlos ausgewechselt werden, während das erste Bauteil mit der passiven Verkabelung der eigentlichen Sensor-Aktor-Installation erhalten bleibt und damit auch die passive Verkabelung stehen bleibt. Dank dieser Bauweise des Verteilers können auch die ihn bildenden Bauteile jeweils für sich genommen problemlos in einer hohen Schutzart, insbesondere in einer Schutzart größer als IP 65, beispielsweise IP 67, ausgeführt werden.Thanks to this configuration, in the case of damage to the electronics, the electronic component can be easily replaced as a pure service part, while the first component with the passive wiring of the actual sensor-actuator installation is maintained and thus the passive wiring stops. Thanks to this design of the distributor and the components forming it can also be taken for themselves in a high degree of protection, especially in a degree of protection greater than IP 65, for example IP 67, taken alone.

Dieser grundsätzliche Aufbau eines Verteilers führt in weitererbesonders zweckmäßiger Ausgestaltung auch problemlos zu einer bausatzartigen Ausgestaltung eines derartigen Verteilers dergestalt, dass für ein erstes Bauteil mit der passiven Verkabelung mehrere unterschiedlich ausgelegte Elektronikbauteile bausatzartig versehen sind.This basic structure of a distributor leads in a particularly useful embodiment also easily to a kit-like design of such a distributor such that a plurality of differently designed electronic components are kit-like provided for a first component with the passive wiring.

Weiter bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further preferred embodiments will be apparent from the dependent claims.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.Embodiments of the subject invention will be described below with reference to the drawings.

Es zeigen:

Figur 1

einen Verteiler gemäß der Erfindung in sprengbildlicher Darstellung,

Figur 2

einen montierten Verteiler gemäß der Erfindung im Längsschnitt,

Figur 3

eine Einzelheit des Verteilers nachFigur 2,

Figur 4

eine Einzelheit entsprechendFigur 2 bei einem weiteren Verteiler gemäß der Erfindung.

Show it:

FIG. 1

a distributor according to the invention in an exploded view,

FIG. 2

a mounted distributor according to the invention in longitudinal section,

FIG. 3

a detail of the distributor after FIG. 2 .

FIG. 4

a detail accordingly FIG. 2 in another distributor according to the invention.

Der Verteiler setzt sich aus mehreren Bauteilen zusammen. Er beinhaltet ein erstes Bauteil 1 mit der eigentlichen Aktor-Sensor-Installation und deren passiver Verkabelung. In dem ersten Bauteil 1 sind diverse Anschlüsse 2 in Form von Buchsen vorgesehen, in die die Stecker der zu den Aktoren und/oder Sensoren führenden Kabel eingesteckt werden können. In dem ersten Bauteil 1 stehen die Anschlüsse 2 in elektrisch leitender Verbindung mit einer Leiterplatte 3, deren Leiterbahnen zu einer Gruppe von Kontaktstiften 4 führen. Die Leiterplatte 3 im ersten, passiven Bauteil 1 ist im übrigen nur mit einigen Leuchtdioden und Widerständen bestückt.The distributor is composed of several components. It contains a first component 1 with the actual actuator-sensor installation and its passive wiring. Various connections 2 in the form of sockets are provided in the first component 1, into which the connectors of the cables leading to the actuators and / or sensors can be inserted. In the first component 1, the terminals 2 are in electrically conductive connection with a printed circuit board 3 whose printed conductors lead to a group of contact pins 4. The circuit board 3 in the first, passive component 1 is otherwise equipped with only a few light-emitting diodes and resistors.

Das Bauteil 1 ist in der Schutzart IP 67 ausgeführt. Ein dementsprechender Verlauf einer Vergußmasse 5 ist inFigur 2 illustriert.Component 1 is designed in protection class IP 67. A corresponding course of a potting compound 5 is in FIG. 2 illustrated.

Der Verteiler beinhaltet in seinem grundsätzlichen Aufbau ein zweites, gesondertes Bauteil 6, das die Elektronik für die Versorgung der Aktoren und/oder Sensoren und die Weiterleitung der Aktoren-Sensoren-Signale beinhaltet. Dieses zweite Elektronikbauteil 6 ist elektrisch und mechanisch lösbar und damit auswechselbar mit dem ersten passiven Bauteil 1 verbunden. Im dem Elektronikbauteil 6 befindet sich eine Leiterplatte 7, die je nach dem entsprechenden Anwendungsfall mit entsprechenden Elektronikbauelementen 8 bestückt ist und ferner mit einer der Kontaktstiftgruppe 4 des passiven Bauteiles 1 entsprechend konfigurierten Buchse 9 bestückt ist, so daß bei der Montage der beiden Bauteile über die Kontaktstifte 4 und die Buchse 9 ihre elektrische Verbindung durch Steckung hergestellt wird. Zur mechanischen Verbindung sind Befestigungsschrauben 10 vorgesehen, mit denen das Elektronikbauteil 6 auf dem ersten passiven Bauteil 1 festgeschraubt werden kann.In its basic structure, the distributor includes a second,separate component 6, which contains the electronics for the supply of the actuators and / or sensors and the forwarding of the actuator-sensor signals. This secondelectronic component 6 is electrically and mechanically detachable and thus interchangeably connected to the first passive component 1. In theelectronic component 6 is acircuit board 7, which is equipped depending on the corresponding application with appropriateelectronic components 8 and further equipped with a pin group 4 of the passive component 1 correspondingly configuredsocket 9, so that during assembly of the two components on the Contact pins 4 and thesocket 9 their electrical connection is made by plugging. For mechanicalconnection fastening screws 10 are provided, with which theelectronic component 6 can be screwed onto the first passive component 1.

Dank dieses grundsätzlichen Aufbaus ist das Elektronikbauteil 6 ein reines Serviceteil, das im Fall des Schadens an der Elektronik problemlos ausgewechselt werden kann. Die passive Verkabelung im Bauteil 1 bleibt dabei stehen. Das erste Bauteil 1 eignet sich insbesondere zur Montage an einer Maschine bzw. an einem Maschinen- oder Apparategestell. Beim Auswechseln des Elektronikbauteils 6 kann dieses direkt "von oben" vom ersten Bauteil abgeschraubt werden. Es ist somit nicht mehr notwendig, das erste Bauteil 1 aufwendig von der Maschine zu lösen, das erste Bauteil 1 kann vielmehr in seiner Montagestellung an der Maschine verbleiben.Thanks to this basic structure, theelectronic component 6 is a pure service part, which can be easily replaced in the event of damage to the electronics. The passive wiring in component 1 stops. The first component 1 is particularly suitable for mounting on a machine or on a machine or apparatus frame. When replacing theelectronic component 6, this can be unscrewed directly "from above" from the first component. It is therefore no longer necessary to solve the first component 1 consuming of the machine, the first component 1 may rather remain in its mounting position on the machine.

Unter Beibehaltung des vorstehend geschilderten Aufbauprinzipes für einen derartigen Verteiler können mehrere Elektronikbauteile vorgesehen werden, die bezüglich der Weiterleitungsfunktion der Elektronik unterschiedlich gestaltet sind. Es kann sich dabei um Kabelanschlüsse aller Art aber auch Steckanschlüsse für weitere Module oder dergleichen handeln.While maintaining the construction principle described above for such a distributor, it is possible to provide a plurality of electronic components which are designed differently with regard to the forwarding function of the electronics. It may be cable connections of all kinds but also plug connections for other modules or the like.

Es versteht sich, daß auch die auswechselbaren Elektronikbauteile in der entsprechenden Schutzart, beispielsweise IP 67, auszuführen sind. Im übrigen wird auch eine entsprechend dichte Steckverbindungsart bei den Anschlüssen 2 für die Kabel zu den Aktoren und/oder Sensoren vorgesehen.It is understood that the interchangeable electronic components in the appropriate degree of protection, such as IP 67, are executed. Moreover, a correspondingly tight connector type is provided at the terminals 2 for the cables to the actuators and / or sensors.

Ein typisches Anwendungsgebiet für derartige Verteiler ist die Verbindung der Aktoren und/oder Sensoren mit einem Bussystem, insbesondere die Verbindung mit ForrnleitungskabeIn. Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beziehen sich auf eine solche Ausführung.A typical field of application for such distributors is the connection of the actuators and / or sensors to a bus system, in particular the connection with formwork cable. The embodiments shown in the drawings refer to such an embodiment.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist für diesen Anwendungsfall in dem ersten passiven Bauteil 1 eine bezüglich der Formleitungskabel 11 querschnittsneutrale Aufnahme 12 vorgesehen. In diese kann ein im Ausführungsbeispiel bezüglich zweier Formleitungskabel 11 querschnittsadaptiertes Kabelkanalstück 13 eingesetzt werden, das dann die beiden Formleitungskabel 11 in einer vorgegebenen Raumlage aufnimmt. Bei einem derartigen Anwendungsfall ist die Leiterplatte 7 des Elektronikbauteiles 6 mit einer Anzahl von Kontaktstiften 14 bestückt, die in einer dem Einsatzzweck entsprechenden Anzahl und Raumlage vorgesehen sind und die bei der Montage des Bauteiles 1 und des Bauteiles 6 funktionsgerecht die entsprechenden Leiter in den Formleitungskabeln 11 isolationsdurchdringend kontaktieren.In the illustrated embodiment, a respect to the form-fitting cable 11 is provided with a cross-sectionneutral recording 12 for this application in the first passive component 1. In this can be used in the embodiment with respect to two form-line cable 11 querschnittsadaptiertescable channel piece 13 be, which then receives the twoFormleitungskabel 11 in a given spatial position. In such an application, the printedcircuit board 7 of theelectronic component 6 is equipped with a number ofcontact pins 14, which are provided in a number and spatial position corresponding to the purpose and in the assembly of the component 1 and thecomponent 6 functionally the corresponding conductors in the Formleitungskabeln 11th Contact insulation penetrating.

Das Kabelkanalstück 13 hat eine Durchtrittsöffnung für die Kontaktstifte 4 und die Buchse 9.Thecable duct piece 13 has a passage opening for the contact pins 4 and thesocket 9.

Das Kabelkanalstück 13 kann um 180° versetzt in der querschnittsneutralen Aufnahme 12 des Bauteiles 1 eingesetzt werden, so daß die Formleitungskabel 1 dem Verteiler in unterschiedlicher Richtung zugeführt werden können. Bei dieser Ausgestaltung eines Kabelkanalstückes für sämtliche vorgesehene Formleitungskabel führt die Umsetzung um 180° zu einer Polatitätsvertauschung bezüglich der Lage der Formleitungskabel 11 im Kabelkanalstück 13. Dies ergibt sich aus einem Vergleich derFiguren 3 und 4 aus der jeweils unterschiedlichen Lage der kleinen seitlichen Formelemente 11a an den Formleitungskabeln 11. Bei dem bausatzartig ausgelegten Verteiler sind von daher Elektronikbauteile entsprechend unterschiedlicher Polarität vorgesehen. Die Figur 6 zeigt in entsprechendem Teilausschnitt ein Elektronikbauteil 6a mit im Verhältnis zum Elektronikbauteil 6 nachFigur 3 inverser Polarität.Thecable channel piece 13 can be used offset by 180 ° in the cross-sectionneutral receptacle 12 of the component 1, so that the form-line cable 1 can be supplied to the manifold in different directions. In this embodiment, a cable duct piece for all provided form-line cable, the implementation leads by 180 ° to a polarity reversal with respect to the position of theFormleitungskabel 11 in thecable channel piece 13. This results from a comparison of FIGS. 3 and 4 from the respective different position of the smalllateral form elements 11a on the form-line cables 11. In the kit-like designed distributor electronic components are therefore provided according to different polarity. FIG. 6 shows, in a corresponding partial detail, anelectronic component 6a with respect to theelectronic component 6 FIG. 3 inverse polarity.

Im Rahmen des Verteilerbausatzes können weitere je nach Einsatzzweck bezüglich ihrer Bestückung unterschiedlich ausgelegte Elektronikbauteile vorgesehen sein.As part of the distributor kit further depending on the intended use in terms of their assembly differently designed electronic components can be provided.

Claims (7)

1. Distributor for connecting actuators and/or sensors to moulded connector cables, with connectors (2) for the actuators and/or sensors and an electronic unit (8) for the supply of the actuators and/or sensors and for relaying the actuator-sensor signals, such that a cable holder (12) is provided for the connector cable (11) in a first component (1), the distributor comprising a first component (1) with the said connectors (2) for connecting the actuators and/or sensors and a second, separate component (6) with the electronic unit (8), and the components (1 and 6) can be releasably connected mechanically and electrically to one another, and in the first component (1) a cross-section-neutral holder (12) for moulded connector cables (5) is provided,characterised in that a cross-section-adapted cable track component (13) for at least two connector cables (11), which can be moved through 180°, can be inserted into the holder (12) and two electronic components (6, 6a) of different polarity are provided.
2. Distributor according to Claim 1,characterised in that in a modular manner, several differently designed electronic components (6, 6a) are provided.
3. Distributor according to Claims 1 or 2,characterised in that all the components (1, 6, 6a) are designed in accordance with IP65 or IP67 safety standards and are protected by means of a sealing compound.
4. Distributor according to any of the preceding claims,characterised in that in the first component (1) the connectors (2) are in electrically conducting contact with a printed circuit board which, for its part, is fitted with an array of contact pins (4) for which a correspondingly designed socket (9) is provided with the printed circuit (7) of the electronic component (6, 6a) for the purpose of electrical plug-in connection.
5. Distributor according to any of the preceding claims,characterised in that a through-aperture is provided in the cable track component (13) for the contact pins (4) and the socket (9).
6. Distributor according to any of the preceding claims,characterised in that the printed circuit (7) of the electronic component (6, 6a) is provided with contact pins (14) for making contact with the connector cable (11) by penetrating through the insulation thereof.
7. Distributor according to any of the preceding claims,characterised in that the first component (1) is designed to be mounted directly on a machine and/or a machine and/or apparatus frame, so that the electronic component (6) can be exchanged without removing the first component (1) from its mounted position.

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